Fortran教程3：函数和子过程

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运算符
函数
子过程
递归

前两节： 1 安装和编译； 2 数据类型

运算符

Fortran中运算符分为三类，即算术、关系、逻辑。算术运算符有5个，即+, -, *, /, **，表示加、减、乘、除、乘方。

关系运算符和逻辑运算符，均有等价的字符表示，列表如下

		真值条件			真值条件
==	.eq.	A和B相等	/=	.ne.	A和B不等
>	.gt.	A>BA>BA>B	<	.lt.	A<BA<BA<B
>=	.ge.	A⩾BA\geqslant BA⩾B	<=	.le.	A⩽BA\leqslant BA⩽B

逻辑运算符共有5个，只能作用于逻辑值.true.和.false.

与	或	非	同或	异或
`.and.`	`.or.`	`.not.`	`.eqv.`	`.neqv.`

有了运算符，就可以进行计算了，而想要计算，就少不了函数。

函数

fortran创建函数的方法如下

function func(i) result(j)integer, intent (in) :: i ! 输入integer              :: j ! 输出j = i**2 + i**3
end functionprogram mainimplicit noneinteger :: i, funci = 3print *, i, "^2+", i, "^3=", func(i)
end program

其中func为函数名，i为函数的输入参数；result(j)表示j是这个函数的返回值，和现代语言的不同之处是，fortran并没有使用return这个关键字。

intent(in)表明变量为只读，之所以要写上这个关键字，乃因fortran函数在传参时，传递的是地址，换言之，如果函数改变了传递进来的参数的值，会导致这个值发生全局性的改变。用了intent(in)，将使得这个值不可被更改，保证了传参的严谨性。

后面的主函数main中，调用了func，最终结果为

3 ^2+           3 ^3=          36

关键字result是可以省略的，但这样写，必须在函数块内，把返回值的名字写为函数的名字。仍以刚刚的函数为例，若不想使用result，则可写为如下形式

function func(i)integer, intent (in) :: i ! 输入integer              :: func ! 输出func = i**2 + i**3
end function

子过程

如果函数没有返回值，那么就是子过程，用关键字subroutine表示

!testSub.f95
subroutine swap(a,b)real::a,b,tmptmp = aa = bb = tmp
end subroutine swapprogram testSub
implicit nonereal :: a, ba = 2.0b = 3.0   call swap(a, b)print *, "a = ", aprint *, "b = ", bend program testSub

编译结果如下，看来a和b的值果然交换了。

>gfortran testSub.f95
>a.exea =    3.00000000b =    2.00000000

递归

现代主流的编程语言，诸如C/C++，java, c#, python之类的，函数本身就是支持递归的，无需额外的递归标志。但fortran需要用recursive修饰的函数，才能进行递归操作，即自己调用自己。

递归函数的另一个问题就是，必须采用result的方式声明返回值，下面以经典的阶乘为例

! recurTest.f95
recursive function fac (n) result(f)implicit noneinteger :: finteger, intent (in) :: nif(n>1) thenf = n * fac(n-1)elsef = 1end if
end function facprogram recurTestimplicit none   integer :: a, faca = fac(15)print *, a
end program recurTest

结果如下

1>gfortran recurTest.f95
>a.exe2004310016

这里涉及到了if()then...else...end if语句，接下来着重讲解fortran的控制流程。

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